我正在开发一个应用程序,其中一个设计方法涉及到大量使用instanceof操作符。虽然我知道OO设计通常试图避免使用instanceof,但那是另一回事,这个问题纯粹与性能有关。我想知道是否对性能有影响?和==一样快吗?

例如,我有一个有10个子类的基类。在接受基类的单个函数中,我检查类是否是子类的实例并执行一些例程。

我想到的另一种解决方法是使用“type id”整数原语,并使用位掩码来表示子类的类别,然后对子类“type id”与表示类别的常量掩码进行位掩码比较。

instanceof是否被JVM优化得更快?我想坚持使用Java,但应用程序的性能至关重要。如果有人曾经在这条路上走过,可以提供一些建议,那就太棒了。我是不是太挑剔了,或者专注在错误的地方去优化?


当前回答

回答你的最后一个问题:除非分析人员告诉你,你在某个实例上花费了大量的时间:是的,你在吹毛求疵。

在考虑优化从来不需要优化的东西之前:以最易读的方式编写算法并运行它。运行它,直到jit编译器有机会优化它自己。如果这段代码有问题,可以使用分析器来告诉您,在哪里可以获得最大收益并进行优化。

在高度优化编译器的时代,您对瓶颈的猜测很可能是完全错误的。

在这个答案的真正精神(我完全相信):一旦jit编译器有机会优化它,我绝对不知道instanceof和==是如何关联的。

我忘了:永远不要测量第一次运行。

其他回答

如果它确实是项目中的性能问题,您应该进行测量/分析。如果是的话,我建议重新设计——如果可能的话。我很确定你不能打败平台的本机实现(用C编写)。在这种情况下,你还应该考虑多重继承。

你应该告诉更多关于这个问题,也许你可以使用一个关联存储,例如Map<Class,对象>如果你只对具体类型感兴趣。

我基于jmh-java-benchmark- prototype:2.21编写了一个性能测试。JDK为openjdk, version为1.8.0_212。测试机器是mac pro。 测试结果为:

Benchmark                Mode  Cnt    Score   Error   Units
MyBenchmark.getClasses  thrpt   30  510.818 ± 4.190  ops/us
MyBenchmark.instanceOf  thrpt   30  503.826 ± 5.546  ops/us

结果表明:getClass优于instanceOf,这与其他测试结果相反。然而,我不知道为什么。

测试代码如下:

public class MyBenchmark {

public static final Object a = new LinkedHashMap<String, String>();

@Benchmark
@BenchmarkMode(Mode.Throughput)
@OutputTimeUnit(TimeUnit.MICROSECONDS)
public boolean instanceOf() {
    return a instanceof Map;
}

@Benchmark
@BenchmarkMode(Mode.Throughput)
@OutputTimeUnit(TimeUnit.MICROSECONDS)
public boolean getClasses() {
    return a.getClass() == HashMap.class;
}

public static void main(String[] args) throws RunnerException {
    Options opt =
        new OptionsBuilder().include(MyBenchmark.class.getSimpleName()).warmupIterations(20).measurementIterations(30).forks(1).build();
    new Runner(opt).run();
}
}

Instanceof非常高效,因此您的性能不太可能受到影响。 然而,使用大量的instanceof暗示了一个设计问题。

如果您可以使用xClass == String.class,这将更快。注意:final类不需要instanceof。

我认为在本页提交一个反例来反驳“instanceof”的普遍共识是值得的。我发现我在一个内循环中有一些代码(在一些历史性的优化尝试中)

if (!(seq instanceof SingleItem)) {
  seq = seq.head();
}

在SingleItem上调用head()返回的值不变。将代码替换为

seq = seq.head();

让我从269毫秒加速到169ms,尽管事实上在循环中发生了一些相当繁重的事情,比如字符串到双精度转换。当然,加速可能更多是由于消除了条件分支,而不是消除了操作符本身的实例;但我觉得值得一提。

Instanceof非常快。它可以归结为用于类引用比较的字节码。在一个循环中尝试几百万个实例,自己看看。